區(qū)域水資源可持續(xù)利用指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法的研究進(jìn)展

構(gòu)建農(nóng)業(yè)水資源可持續(xù)利用(sustainableutilizationofagriculturalwaterre-sources,suawr)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(indicaterssystern,is)既要考慮is構(gòu)建的一般性問題,也要顧及suawr內(nèi)涵的多維性.根據(jù)suawr內(nèi)涵,分別從用水流程和用水影響因素兩種角度提出了suawr評(píng)價(jià)目的和評(píng)價(jià)要求,指出suawr評(píng)價(jià)維度包括質(zhì)量維、數(shù)量維和時(shí)空維.在闡明評(píng)價(jià)理論基礎(chǔ)上,提出is構(gòu)建原則,并采用頻度統(tǒng)計(jì)法、理論分析法等方法,進(jìn)行了is構(gòu)建、結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并進(jìn)行構(gòu)成分析,建立了以農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的一般性suawr綜合評(píng)價(jià)is,探討了awr復(fù)合系統(tǒng)多維度可持續(xù)性評(píng)價(jià)如何在多層次is中實(shí)現(xiàn).

結(jié)合尼洋河區(qū)域的自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),利用層次分析法構(gòu)建由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層組成的水資源可持續(xù)利用指標(biāo)體系,選擇了能夠較好體現(xiàn)本區(qū)域水資源可持續(xù)利用實(shí)質(zhì)的29個(gè)指標(biāo);采用熵修正的層次法確定了各準(zhǔn)則層和各指標(biāo)的權(quán)重;運(yùn)用評(píng)價(jià)模型求得社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水資源利用、生態(tài)環(huán)境狀況、水資源管理5個(gè)準(zhǔn)則層指數(shù),對(duì)照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)得出該地區(qū)水資源利用為基本可持續(xù)狀態(tài)。

指標(biāo)體系(indicatorssystem,is)評(píng)價(jià)法已在各研究領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,但存在is的通用性與區(qū)域適用性、全面性與可操作性難于兼顧等問題。以東北三省2001年農(nóng)業(yè)水資源可持續(xù)利用(sustainableutilizationofagri-culturalwaterresources,suawr)評(píng)價(jià)為例,依據(jù)研究區(qū)水資源利用狀況分析選取指標(biāo)保證了指標(biāo)的區(qū)域適用性;采用頻度統(tǒng)計(jì)法、專家咨詢法、譜系聚類法之分裂法、理論分析法等多種方法相結(jié)合構(gòu)建is,充分借鑒、吸收了已有指標(biāo)研究成果、is構(gòu)建思想及同行專家意見,保證了所選指標(biāo)的通用性。體現(xiàn)動(dòng)靜結(jié)合的運(yùn)行層和框架層耦合的is結(jié)構(gòu)則解決了農(nóng)業(yè)水資源系統(tǒng)可持續(xù)內(nèi)涵評(píng)價(jià)的科學(xué)性和全面性與is的可操作性難于兼顧的矛盾。評(píng)價(jià)結(jié)果表明,按本研究構(gòu)建的is適合東北區(qū)suawr現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。

根據(jù)水資源定義和可持續(xù)開發(fā)利用的內(nèi)涵,提出了由總量指標(biāo)、比例指標(biāo)、強(qiáng)度指標(biāo)和效益指標(biāo)組成的可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系.在指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,定義了協(xié)調(diào)系數(shù)、可持續(xù)系數(shù)和經(jīng)濟(jì)系數(shù)3個(gè)系數(shù).通過這3個(gè)系數(shù)的組合,確立了綜合評(píng)價(jià)指數(shù)用以對(duì)水資源可持續(xù)開發(fā)利用進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).并以華北某市為例,應(yīng)用該方法綜合評(píng)價(jià)了該市1998～2002年的水資源開發(fā)利用情況,為當(dāng)?shù)乜沙掷m(xù)水資源管理提供了更為準(zhǔn)確的依據(jù).

水是我們生命的資源,更是我們賴以生存的資源,水資源是我們社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力,如果沒有了水資源我們會(huì)生存不下去,那么我們社會(huì)更談不上發(fā)展和進(jìn)步,如何讓水資源能夠更好的被我們可持續(xù)的發(fā)展和利用,能夠讓區(qū)域水資源被合理化利用,更是我們應(yīng)該思考的問題。本文旨在研究如何讓區(qū)域水資源能夠可持續(xù)利用和發(fā)展,怎樣進(jìn)行合理化的配置,對(duì)一些想法和問題進(jìn)行討論和研究。

應(yīng)用生態(tài)足跡法,對(duì)陜北地區(qū)1997-2006年的水資源承載力和生態(tài)足跡進(jìn)行核算,這10年陜北地區(qū)水資源利用呈生態(tài)赤字狀態(tài),生態(tài)赤字由1997年的3626.87hm2增加到2006年的9342.21hm2,短短10年間,生態(tài)赤字量增加近2倍,并且赤字還在不斷的增加,這對(duì)于該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展造成很大的威脅,隨著該區(qū)能源重化工基地的建設(shè),用水量還要大幅度增加,水資源問題日益嚴(yán)重。為此,根據(jù)評(píng)價(jià)針對(duì)陜北地區(qū)特有的經(jīng)濟(jì)地位和環(huán)境條件,為區(qū)域水資源的可持續(xù)利用提出了3點(diǎn)建議。

水利水電技術(shù)第!"卷#$$!年第!期 柴成果!黃河小花間水資源可持續(xù)利用與保護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建水利水電技術(shù)第!"卷#$$!年第!期 !"#$%&$’()%*$’"+,-.,%(/(0$%1+23+$$%3+24(56789(67 收稿日期：!""!#$$#!% 作者簡(jiǎn)介：柴成果，男，黃河水利委員會(huì)水文局高級(jí)工程師& !關(guān)鍵詞"水資源；可持續(xù)利用；保護(hù)；指標(biāo)體系；黃河 中圖分類號(hào)：’(!$)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：*文章編號(hào)：$"""#"+,"（!"")）")#"""$#"! 黃河小花間水資源可持續(xù)利用與保護(hù) 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建 柴成果$，楊向輝! （$&河海大學(xué)交通與海洋工程學(xué)院，江蘇南京!$""-+； !&河海大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，江蘇南京!$""-+） !區(qū)域概況 小浪底至花園口區(qū)間（簡(jiǎn)稱小花間），是黃河流域的重要區(qū) 域之一&可持續(xù)利用

在模糊物元分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合歐氏貼近度的概念,提出了基于歐氏貼近度的模糊物元分析方法。在對(duì)區(qū)域水資源可持續(xù)利用進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí),把各地區(qū)各開發(fā)利用階段作為物元的事物,以它們的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)及其相應(yīng)的模糊量值構(gòu)造復(fù)合模糊物元,通過計(jì)算與標(biāo)準(zhǔn)模糊物元之間的歐氏貼近度,并采用層次分析法計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,實(shí)現(xiàn)對(duì)各地區(qū)水資源可持續(xù)利用的綜合評(píng)價(jià)與排序。該模型被應(yīng)用到西安市的水資源可持續(xù)利用綜合評(píng)價(jià)中,取得了較好的效果,對(duì)西安市水資源的可持續(xù)利用具有重要的指導(dǎo)意義。

水資源可持續(xù)利用程度綜合評(píng)價(jià)需要綜合考慮區(qū)域的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境等各方面因素,是一個(gè)典型的多目標(biāo)、多層次、多屬性決策問題。投影尋蹤模型能夠通過加速遺傳算法來尋求最優(yōu)投影方向,將多維數(shù)據(jù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換成低維子空間上,因此便可以根據(jù)優(yōu)化出的一維投影值來計(jì)算各地區(qū)的水資源可持續(xù)利用程度,另外可以避免權(quán)重確定主觀性問題。其思路清晰,計(jì)算簡(jiǎn)單,結(jié)果合理,為水資源可持續(xù)利用程度綜合評(píng)價(jià)提供了一條新的方法和思路。

針對(duì)區(qū)域水資源可持續(xù)發(fā)展能力的評(píng)價(jià)問題,基于“自然-社會(huì)”二元模式,識(shí)別出了自然、社會(huì)和水資源3個(gè)因素的影響因子,構(gòu)造了第一層由3個(gè)因素、第二層由21個(gè)指標(biāo)組成的多層次評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,構(gòu)建了基于相對(duì)差異函數(shù)的模糊可變?cè)u(píng)價(jià)模型.以開封市為研究實(shí)例進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果顯示:2012年蘭考縣和通許縣的水資源可持續(xù)發(fā)展能力為ⅱ級(jí)(較強(qiáng)),其他縣(區(qū))的水資源可持續(xù)發(fā)展能力為ⅲ級(jí)(中等).通過實(shí)例驗(yàn)證,表明該評(píng)價(jià)模型具有較好的適用性和合理性,指標(biāo)的代表性和覆蓋性較好,特別是針對(duì)較小的評(píng)價(jià)區(qū)域,能夠有效地識(shí)別出指標(biāo)差異,獲得精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)等級(jí).

水資源短缺是制約瑪納斯河流域水資源可持續(xù)發(fā)展的\"瓶頸\"因素,對(duì)流域水資源可持續(xù)發(fā)展水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)對(duì)其國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。從水資源、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境四個(gè)子系統(tǒng)出發(fā),采用了熵值法和投影尋蹤理論相結(jié)合的評(píng)價(jià)模型,對(duì)流域水資源可持續(xù)利用水平進(jìn)行評(píng)價(jià),并將兩種方法的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行加權(quán)求和,得出流域水資源可持續(xù)利用變化趨勢(shì)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明,該模型方法可靠,分析結(jié)果合理,評(píng)價(jià)結(jié)果可以為水資源可持續(xù)開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù),是評(píng)價(jià)水資源可持續(xù)利用水平的一種有效新方法。最后,提出了促進(jìn)流域水資源可持續(xù)利用的建議,為實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)開發(fā)利用提供借鑒和參考。

將可持續(xù)發(fā)展理論應(yīng)用于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,從自然資源、人力資源、科學(xué)技術(shù)、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)六個(gè)方面構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,分析該體系的特點(diǎn),即開放性、核心性、層次性、演化性等。將隸屬度函數(shù)法、層次分析法、主成分分析法和加權(quán)平均算子結(jié)合起來,建立區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的綜合評(píng)價(jià)方法。

為了分析一個(gè)地區(qū)人們實(shí)際消耗的水資源量,借鑒生態(tài)足跡理論,構(gòu)建了水資源足跡計(jì)算模型,以分析判斷該地區(qū)的水資源盈余情況。根據(jù)武漢市的統(tǒng)計(jì)資料,確定了針對(duì)該區(qū)域模型中的水資源均衡因子和地區(qū)產(chǎn)量因子2個(gè)關(guān)鍵參數(shù),并計(jì)算了武漢市2003～2008年水資源足跡和水資源承載力,引入水資源足跡指數(shù)、萬元gdp水資源足跡等指標(biāo),對(duì)武漢市水資源持續(xù)利用狀況進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)。分析評(píng)價(jià)結(jié)果表明:就本地產(chǎn)水而言,水資源狀況由弱不可持續(xù)利用向不可持續(xù)利用發(fā)展,但由于武漢市過境水量大,可有效解決水資源短缺狀況。

從區(qū)域水資源復(fù)合系統(tǒng)出發(fā),建立水資源支撐區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的多層次評(píng)價(jià)體系,并對(duì)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究,以系統(tǒng)的發(fā)展系數(shù)、協(xié)調(diào)系數(shù)、公平系數(shù)綜合反映區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r.以海南省水資源綜合規(guī)劃為例,對(duì)區(qū)域各規(guī)劃水平年的發(fā)展進(jìn)行可持續(xù)性的定量評(píng)價(jià),結(jié)果表明該評(píng)價(jià)體系合理、可行.

水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)是可持續(xù)發(fā)展研究的核心技術(shù),其實(shí)質(zhì)是建立各評(píng)價(jià)指標(biāo)與可持續(xù)利用等級(jí)之間的非線性關(guān)系,其中如何合理確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重是目前研究的難點(diǎn)。提出了用加速遺傳算法優(yōu)化識(shí)別判斷矩陣群體的hadamard凸組合矩陣所對(duì)應(yīng)的各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重、并改進(jìn)理想?yún)^(qū)間法的系統(tǒng)評(píng)價(jià)新方法(gd-iim)。gd-iim直接由評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),利用全部隸屬度值信息計(jì)算可持續(xù)利用評(píng)價(jià)等級(jí)值,避免了應(yīng)用最大隸屬度原則進(jìn)行判斷所可能造成的失真,提高了評(píng)價(jià)精度。用gd-iim評(píng)價(jià)黑龍江省14個(gè)區(qū)域水資源可持續(xù)利用的結(jié)果說明,gd-iim直觀簡(jiǎn)便、通用、精度高,可在實(shí)際系統(tǒng)評(píng)價(jià)中推廣應(yīng)用。

水資源的可持續(xù)利用與人類的發(fā)展息息相關(guān),當(dāng)前,我國(guó)出現(xiàn)嚴(yán)重的水資源短缺的社會(huì)現(xiàn)象,因此國(guó)家對(duì)水資源的可持續(xù)利用以及水資源的管理高度重視,合理利用有限的水資源,可提高其使用效率,對(duì)水資源加強(qiáng)管理可促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用。文章對(duì)水資源的特點(diǎn)以及對(duì)其管理的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)述,并提出水資源可持續(xù)利用與水資源管理的具體策略。

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基，水資源的合理利用和保護(hù)己成為當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。通過全面建設(shè)節(jié)水型社會(huì)、合理配置和有效保護(hù)水資源、實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，保障飲水安全、供水安全和生態(tài)安全，才能為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。筆者在下文分析了我市水資源可持續(xù)發(fā)展的思路，并探討了水資源管理的策略。

水利可持續(xù)發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。而衡水市是河北省水資源最為匱乏地區(qū)之一，水資源短缺與水利可持續(xù)發(fā)展矛盾最為尖銳，因此從某種意義上講，衡水市水利能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在很大程度上將取決于衡水市水資源能否保證可持續(xù)利用。本文分析和預(yù)測(cè)了衡水市水資源現(xiàn)狀和遠(yuǎn)景，提出了保證水資源可持續(xù)利用實(shí)現(xiàn)水利可持續(xù)發(fā)展應(yīng)采取的四個(gè)方面措施。

運(yùn)用改進(jìn)的集對(duì)分析法,建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)等級(jí),對(duì)西安8個(gè)市(縣、區(qū))水資源可持續(xù)利用程度進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:市區(qū)和臨潼水資源可持續(xù)利用等級(jí)為優(yōu),其他為良;集對(duì)分析法評(píng)價(jià)結(jié)果與模糊物元法、熵權(quán)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法得出的評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致;集對(duì)分析理論中的同一度、差異度和對(duì)立度指標(biāo)可用于評(píng)價(jià)城市水資源可持續(xù)利用的狀況。

論述了改進(jìn)密切值法綜合評(píng)價(jià)的原理和步驟,建立水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,應(yīng)用改進(jìn)密切值法綜合評(píng)價(jià)了山西省11個(gè)市的水資源可持續(xù)利用情況,拓展了密切值法的應(yīng)用領(lǐng)域.實(shí)例研究表明,改進(jìn)密切值法目的明確,步驟簡(jiǎn)便,能夠提供準(zhǔn)確的優(yōu)劣次序,可用于水資源可持續(xù)利用的評(píng)價(jià).

根據(jù)阿拉爾墾區(qū)水資源開發(fā)現(xiàn)狀,選取本地區(qū)水資源可持續(xù)開發(fā)利用評(píng)價(jià)指標(biāo),構(gòu)建了阿拉爾墾區(qū)水資源可持續(xù)開發(fā)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)的層次結(jié)構(gòu)模型.然后在專家打分基礎(chǔ)上,應(yīng)用可拓層次分析法求的各個(gè)影響水資源可持續(xù)開發(fā)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重進(jìn)行排序,最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,為阿拉爾墾區(qū)水資源可持續(xù)開發(fā)利用提供理論依據(jù).

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快,各類用水不斷增加,使水資源的供需矛盾日趨突出.優(yōu)化配置、合理利用和有效保護(hù)是保證水資源可持續(xù)利用,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇.